鄂尔多斯盆地页岩储层孔喉连续谱分布特征--以新安边油田安83区块长7为例

＊杨博 李超 卜广平 张静 师巍锋 师永民

（1.中国石油长庆油田分公司第六采油厂 陕西 710200 2.中国石油长庆油田分公司长庆实业集团有限公司 陕西 710200 3.华巍博大（北京）科技有限公司 北京 100083 4.北京大学 北京 100871）

页岩油是以吸附或游离状态赋存于夹在或紧邻优质生油层系的致密碎屑岩储层中，未经大规模长距离运移而形成的石油聚集。其主要特点是源储紧邻共生（或储层被烃源岩包裹）、大面积接触、连续或准连续分布于中生界湖盆中部或斜坡部位、无明显含油边界、储层改造前一般无自然工业产量，页岩油的开发方式多采用水平井大规模压裂技术，属非常规油气[1-5]。鄂尔多斯盆地新安边油田延长组长72油藏从沉积、储层、油藏分布与聚集特征以及生产特征等方面均属于典型页岩油储层范畴[7-12]。

页岩油储层孔喉结构受沉积结构、构造及矿物岩石组分、成岩演化等多种因素的影响。滕建彬等人通过对济阳坳陷页岩油储层物质影响因素研究认为，纹层状发育状况、碳酸盐含量和有机质热演化程度与泥页岩储层物性成正相关[6]。说明除了泥质和砂质含量外，沉积构造和碳酸盐含量及有机质对甜点的形成具有一定的控制作用。

金旭等人通过准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长73亚段、渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组孔二段、松辽盆地长岭凹陷白垩系青山口组青一段等四大盆地陆相页岩油可动用性微观综合评价认为，中高成熟度页岩油页岩油纳米尺度储集空间有效性、含油性、原油可动性、储集层可改造性更为复杂，传统的储集层分析手段不适用于页岩油[14]。

基于此，本文在不同岩性储层大量压汞实验基础上，编制从10nm～10000nm不同存储空间占比连续分布曲线，并与同步铸体薄片、扫描电镜样品分析结合，探讨主要分布区间对应的储集空间成因类型，根据孔喉连续谱曲线分布形态进行储层成因归类，划分出残余粒间孔、粒内溶孔和粘土矿物晶间孔三种主要类型。这一认识对有效动用目标和开发方式的优选具有一定的指导意义。

1.长7页岩油地质特征

(1)储层地质概况

研究区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡带北部物源体系，陕西省定边境内（见图1）。研究目的层为三叠系延长组长7页岩油储层。区域沉积背景为一大型淡水内陆湖泊深湖-半深湖相浅湖过渡的部位（图1），长7沉积期气候温湿，植物生长茂盛，盆地经历了湖盆扩张-收缩的漫长过程，形成了一套自生自储油岩体系，盆地沉积中心分布略呈环带状。晚三叠系延长期沉积演化过程中，存在西北、东北、西南三大物源，沉积了巨厚的半深湖-深湖暗色泥岩，构成该区的油源基础，其后随着基底的抬升，深湖相范围缩小，沉积了一套三角洲前缘、扇三角洲前缘、深湖浊流和砂质碎屑流沉积等。其中长7期为湖盆的最大扩张期，湖盆水体颜色明显加深，发育深灰色、灰黑色泥岩及油页岩，形成丰富的油源，是中生界重要的烃源岩分布区。致密油储层虽然物性较差，但靠近油源，有优先捕获油气的优势，具有有利成藏条件。

图1 研究区位置图

(2)储层物性特征

据岩心资料分析（表1），新安边油田延长组长72储层孔隙度分布范围3.55%～17.12%，主要分布在5.0%～11.0%，平均值7.9%，中值7.4%；渗透率分布范围0.006mD～0.99mD，主要分布在0.04mD～0.18mD，平均值0.12mD，中值0.10mD，绝大部分样品渗透率小于0.3mD，属于致密砂岩储层，储层非均质性较强。与特低渗、超低渗储层相比，致密油储层物性更差，岩性更加致密。

表1 新安边油田延长组长72储层物性统计表

(3)储层结构特征

根据常规压汞资料统计分析，新安边油田延长组长72储层具有排驱压力较高（1.1976MPa～5.277MPa，平均为2.16MPa）、孔喉分选较好、中值压力较高（3.799MPa～32.905MPa，平均为8.33MPa）、中值半径较小（0.0224μm～0.1935μm，平均为0.09μm）的特点，平均最大进汞饱和度78.04%，退汞效率为28.9%，属小孔-微喉型孔隙组合结构（图2）。常规压汞资料显示，长7致密油储层孔喉结构较差，主要表现在储层排驱压力、中值压力较高、喉道中值半径较小、退汞效率低，但孔喉分选较好（图2）。

图2 新安边油田延长组长72典型毛管压力曲线

根据压汞测试数据，将研究区不同类型储层19块样品孔喉分布叠加在一起编制安83区块长7页岩油储层孔喉连续谱分布曲线（图3）。可以看出，致密储层孔喉主要分布于25nm～250nm范围（图3）。

图3 安83井长72层各种类型储层孔喉连续谱分布曲线

纳米CT扫描构建了微米孔隙及纳米喉道三维空间分布（图4），从中可以看出长7页岩油三维储集空间由多个独立连通孔喉体积构成了复杂孔喉网络，孔隙整体上连通性差（图4）。这一点也可以通过大量的扫描电镜观察得以证实（图5），不但残余粒间孔隙和粒内溶蚀孔发育差，而且颗粒周缘被大量的粘土矿物充填，喉道不发育，孔喉之间连通性非常差。

图4 胡196井长7页岩油储层孔喉连通体积图

图5 安67井长7页岩油储层扫描电镜下孔喉连通关系

2.页岩油储层孔喉连续谱分布特征

(1)残余粒间孔连续谱分布特征

残余粒间孔在铸体薄片镜下特征（图6a）（蓝色有色剂）表现出孔隙大小基本一致，发育程度低，连通性差。残余粒间在连续谱分布曲线上与镜下观察基本一致，孔径分布比较集中，主要分布在150nm～800nm之间（图6b），大于1000nm储集空间很少。小于150nm的小空间占比也非常小。

图6 残余粒间孔分布特征

(2)粒内溶蚀孔连续谱分布特征

粒内溶蚀孔主要包括长石和浊沸石内溶蚀孔，从铸体薄片镜下观察，保留了长石颗粒的基本面貌（图7a中蓝色部分），溶蚀相对比较均匀，因此孔隙大小也相对集中。这一点也可以从粒内溶蚀孔连续谱分布曲线得到验证，6块样品孔喉连续谱分布曲线表明（图7b），该类储层孔喉主要分布在150nm～600nm之间，大于800nm的储集空间不发育，这类储集空间主要是粒内溶蚀孔。从图7可以看出，该类孔隙类型大小相对集中。

图7 粒内溶蚀孔分布特征

(3)粘土矿物晶间孔连续谱分布特征

研究区长7有页岩储层自生粘土矿物含量一般在15%～25%，主要为高岭石、绿泥石和伊利石，这些自结晶的细小矿物之间形成了众多的晶间孔，分布在骨架矿物之间，在铸体薄片镜下表现出暗红色特征（图8a）。通过压汞资料编制的孔喉连续谱分布曲线可以看出，粘土矿物晶间孔一般在600nm以下，分布区间广，集中性差（图8b）。此类孔隙存储空间小，比表面较大，吸附作用强，原油一般处于束缚状态。

图8 粘土矿物晶间孔分布特征

3.结论

（1）根据压汞实验数据编制了研究区长7页岩油孔喉连续谱分布曲线，比传统的压汞曲线更形象直观地展现了不同储集空间大小的分布特征。这一认识对有效动用目标和开发方式的优选具有一定的指导意义。

（2）将鄂尔多斯盆地长7页岩油储层孔喉连续分布曲线划分为三类，并与同步铸体薄片、扫描电镜样品分析结合，探讨主要分布区间对应的储集空间成因类型，划分出残余粒间孔、粒内溶孔和粘土矿物晶间孔三种主要类型。

（3）孔喉连续谱分布曲线特征与储集空间成因分类结合是页岩油储层分类的有效方法，所划分出的三种类型对有效动用目标和开发方式的优选具有一定的指导意义。